磷酸铁锂电池剩余电量计算系统设计

郑州轻工业学院

本科毕业设计（论文）

题目磷酸铁锂电池剩余电量计

算系统设计

学生姓名杨朝锋

专业班级自动化07-2班

学号 ************

院（系）电气信息工程学院

指导教师赵志永

完成时间 2011年 06月05日

磷酸铁锂电池剩余电量计算系统设计

摘要

磷酸铁锂电池自诞生以来便受到了人们的广泛关注，尤其是在动力电池领域，人们对其在电动汽车上的应用寄予了很大的期望。在电池工作过程中，如何有效精确的预测蓄电池剩余电量，对于检测电池的工作状态，维持系统的正常持续工作具有重要的意义。

本设计介绍了一种用单片机计算预测磷酸铁锂电池剩余电量的方法。通过检测电池的输出电流，并使用积分法计算出电池已输出的电量，然后用电池总容量减去已输出电量，并用环境温度对计算结果进行补偿，最终得出电池当前的剩余电量，从而达到预测电池剩余电量的目的。另外，本设计还提供了磷酸铁锂电池的欠电压保护，当检测到电池电压低于某一限制时自动切断电路。本设计方案原理简单易于实现，并且具有较高的预测精度，有很高的使用价值。

关键词磷酸铁锂电池剩余电量积分法

DESIGN OF CALCULATING REMAINING

CAPACITY SYSTEM OF LITHIUM

IRON PHOSPHATE BATTERY

ABSTRACT

Since the birth of it, lithium iron phosphate has been widespread concern, especially in the field of power battery, its application in electric vehicles has placed great expectations. In the course of battery, how to accurately predict the battery remaining power is very important to test the working status of ongoing work of the battery and maintain the normal system.

This paper introduces a method to predict remaining lithium iron phosphate capacity with single chip machine. By detecting the output current of the battery and use the integral method to calculate the battery power output, and then subtracting the total capacity of the battery output power, with the environment to compensate for temperature calculations, and ultimately come to the remaining battery charge current to achieve the goal of predicting remaining battery power. In addition, the paper also provides a lithium iron phosphate battery under voltage, when the detected battery voltage is below a certain limit it will automatically cut off the circuit. The design is simple in principle and easy to implement, and has higher accuracy and a high use value.

KEY WORDS Lithium iron phosphate battery remaining capacity Ah integration

目录

摘要 ............................................................................................................................................. II ABSTRACT ............................................................................................................................................ III

1 绪论 (1)

2 磷酸铁锂电池 (2)

2.1 磷酸铁锂电池简介 (2)

2.2 磷酸铁锂电池的内部结构和工作原理 (3)

2.3 剩余电量的影响因素 (4)

2.4 方案论证 (4)

2.5 本文方法的确定 (7)

3 硬件电路设计 (8)

3.1 剩余电量计算系统设计 (8)

3.2 模拟量信号采集模块设计 (8)

3.2.1 蓄电池工作电压采样电路设计 (8)

3.2.2 蓄电池工作电流采样电路设计 (9)

3.2.3 温度采样电路设计 (11)

3.3 A/D转换模块设计 (12)

3.4 中央处理模块设计 (15)

3.5 输出显示模块设计 (17)

3.6 磷酸铁锂电池剩余电量计算系统硬件电路图设计 (18)

4 软件设计 (19)

4.1 主程序流程图 (19)

4.2 定时器0中断流程 (19)

4.3 外部中断1流程 (20)

5 总结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

附录1 硬件电路图 (24)

附录2 主程序流程图 (25)

附录3 源程序 (26)